[發明專利]光學三維輪廓測量中的無效點探測與剔除方法

有效

• 申請號: 201710726411.2
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107367245B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 王昭;齊召帥;黃軍輝;袁迎春;高建民
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 陸萬壽

1.光學三維輪廓測量中的無效點探測與剔除方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，計算測量系統的基礎矩陣，為后續無效點的探測做準備；

步驟二，投影儀向被測物分別投影多頻相移條紋圖，并被相機依次拍攝采集，并發送至計算機中，多頻相移條紋圖中包括橫豎兩種條紋，其中，頻率最高的橫豎條紋圖用于測量，其余頻率的橫豎條紋圖用于解包裹；

步驟三，計算機計算拍攝條紋的相位圖，并根據相位圖獲得圖中每個像素點的投影儀圖像坐標，采用相移算法計算拍攝條紋的包裹相位圖，并結合多頻條紋解包裹算法，得到解包裹相位圖；根據橫條紋和豎條紋的解包裹相位圖，計算圖中每個像素點對應的投影儀圖像坐標；

步驟四，計算機根據步驟一得到的基礎矩陣，計算相位圖中每個像素點在投影儀像面的對極線，并計算每個像素點對應的投影儀圖像坐標到對極線的距離，作為每個像素點的有效性判據，得到整幅圖像的有效判據圖；

步驟五，設置合適的閾值，將有效判據圖中所有超過閾值的像素點標記為無效點，其對應的標記值為0，其余點為有效點，標記值為1；

步驟六，剔除有效判據圖中所有標記值為0的點，僅對標記值為1的點進行三維重建，得到剔除無效點的三維點云數據。

2.根據權利要求1所述的光學三維輪廓測量中的無效點探測與剔除方法，其特征在于，步驟一中，計算測量系統的基礎矩陣時，首先通過投影儀向標定物投影特征陣列圖，特征陣列的投影儀圖像坐標已知，并用相機進行拍攝；繼而對拍攝圖進行特征提取，得到特征的相機圖像坐標，結合已知的投影儀圖像坐標，計算測量系統的基礎矩陣。

3.根據權利要求1所述的光學三維輪廓測量中的無效點探測與剔除方法，其特征在于，步驟五中，選取合適的閾值時，根據實際測量情況及測量精度要求，手動選取閾值。

4.根據權利要求1所述的光學三維輪廓測量中的無效點探測與剔除方法，其特征在于，步驟六中，有效點的三維重建，通過事先標定所得的系統參數，以及已獲得的像素點的坐標和對應的投影儀圖像坐標，根據三角測量原理，即可計算該點的三維坐標。